DE102015100274A1 - Method for closing a vertical borehole - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen eines vertikalen Bohrlochs, insbesondere eines Brunnenlochs und/oder einer Grundwassermessstelle, umfassend wenigstens die folgenden Schritte: a. Ausbilden wenigstens einer Öffnung in einer Mantelfläche wenigstens eines Brunnenrohres; b. Aufsetzen eines Hilfskörpers auf einen zumindest teilweise das Brunnenrohr umgebenden Ringraum, welcher von einer Bohrlochwand umfangsseitig begrenzt wird und welcher mit Ringraumfüllmaterial zumindest teilweise ausgefüllt ist; c. Einführen des Hilfskörpers in vertikaler Richtung in den Ringraum zwischen Brunnenrohr und Bohrlochwand; Verfüllen des Hilfskörpers mit wenigstens einem Aushärtematerial.The invention relates to a method for closing a vertical borehole, in particular a well hole and / or a groundwater measuring point, comprising at least the following steps: a. Forming at least one opening in a lateral surface of at least one well pipe; b. Placing an auxiliary body on an at least partially surrounding the well pipe annulus, which is bounded by a circumferential borehole wall and which is at least partially filled with annulus filling material; c. Inserting the auxiliary body in the vertical direction into the annular space between the well pipe and the borehole wall; Filling the auxiliary body with at least one curing material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen eines vertikalen Bohrlochs, insbesondere eines Brunnenlochs und/oder einer Grundwassermessstelle. The invention relates to a method for closing a vertical borehole, in particular a well hole and / or a groundwater measuring point.

Um eine ausreichende Wasserversorgung für die steigende Bevölkerungsanzahl sicherzustellen, wurden insbesondere zwischen 1950 und 1990 Bohrbrunnen und/oder Tiefbrunnen mit großen Tiefen erschlossen. Häufig durchteufen derartige Brunnen mehrere Grundwasserstockwerke. Die damaligen Bohrungen erfolgten häufig ohne ausreichende Abdichtungen, so dass sich die normalerweise voneinander getrennten Grundwasserschichten durch die unzureichende Bohrlochabdichtung miteinander vermischen. Dies ist nach gültigen Normen nicht mehr erlaubt, da heutzutage sichergestellt werden muss, dass sich Wässer aus unterschiedlichen Grundwasserschichten nicht mit einander mischen. In order to ensure sufficient water supply for the growing population, drilling wells and / or deep wells with great depths were developed between 1950 and 1990 in particular. Often such wells intersect several groundwater floors. The drilling then often took place without sufficient sealing, so that the normally separate groundwater layers mix with each other due to the insufficient borehole seal. According to current standards, this is no longer permitted, because nowadays it must be ensured that water from different groundwater layers does not mix with one another.

Zudem erweist sich der Alterungsprozess der Materialien als nachteilig. Durch Ablagerungen und Korrosion wird die Wasserqualität in den vertikalen Bohrlöchern, insbesondere von Brunnenlöchern und/oder Grundwassermessstellen, deutlich beeinträchtigt. Daher ist es notwendig, bestehende Brunnen und/oder Grundwassermessstellen, welche den o.g. Anforderungen nicht mehr genügen, sicher abzudichten. Insbesondere Tiefbrunnen können nicht einfach stillgelegt werden, sondern müssen rückgebaut und anschließend sicher verschlossen werden, um Erdreich- und Personenschäden zu vermeiden. Ein derartiger Rückbau erweist sich insbesondere in Lockergestein als kostenintensiv und riskant, da die Gefahr besteht, dass die aus Lockergestein bestehende Bohrlochwand einstürzt und es zu Erdreichverschiebungen kommt. In addition, the aging process of the materials proves to be disadvantageous. Deposits and corrosion significantly affect the water quality in vertical wells, especially well wells and / or groundwater monitoring points. Therefore, it is necessary existing wells and / or groundwater measuring points, which the o.g. No longer meet requirements, safely seal. In particular, deep wells can not simply be shut down, but must be dismantled and then securely closed to prevent soil and personal injury. Such dismantling proves to be costly and risky, especially in loose rock, since there is a risk that the existing loose stone wall hole collapses and it comes to soil shifts.

Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verschließen eines vertikalen Bohrlochs zur Verfügung zu stellen, welches eine druckwasserdichte Verbindung schafft und so die horizontalen, dichten Bodenschichten verlässlich abdichtet und zu einer horizontalen Barriere beiträgt. Ferner ermöglicht das hier beschriebene Verfahren einen kostengünstigen und einfachen Rückbau. Accordingly, the present invention has for its object to provide a method for closing a vertical wellbore, which creates a watertight connection and thus reliably seals the horizontal, dense soil layers and contributes to a horizontal barrier. Furthermore, the method described here allows a cost-effective and easy dismantling.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Dieser offenbart ein Verfahren zum Verschließen eines vertikalen Bohrlochs, insbesondere eines Brunnenlochs und/oder einer Grundwassermessstelle, umfassend wenigstens die folgenden Schritte:

  • a. Ausbilden wenigstens einer Öffnung in einer Mantelfläche wenigstens eines Brunnenrohres;
  • b. Aufsetzen eines Hilfskörpers auf einen zumindest teilweise das Brunnenrohr umgebenden Ringraum, welcher von einer Bohrlochwand umfangsseitig begrenzt wird und welcher mit Ringraumfüllmaterial zumindest teilweise ausgefüllt ist;
  • c. Einführen des Hilfskörpers in vertikaler Richtung zwischen Brunnenrohr und Bohrlochwand;
  • d. Verfüllen des Hilfskörpers mit wenigstens einem Aushärtematerial.
This object is achieved according to the features of claim 1. This discloses a method for closing a vertical borehole, in particular a well hole and / or a groundwater measuring point, comprising at least the following steps:
  • a. Forming at least one opening in a lateral surface of at least one well pipe;
  • b. Placing an auxiliary body on an at least partially surrounding the well pipe annulus, which is bounded by a circumferential borehole wall and which is at least partially filled with annulus filling material;
  • c. Inserting the auxiliary body in a vertical direction between the well pipe and the borehole wall;
  • d. Filling the auxiliary body with at least one curing material.

Üblicherweise bestehen Brunnen und/oder Grundwassermessstellen aus einer vertikalen Bohrung mit einer durch das umliegende Erdreich ausgebildeten Bohrlochwand und einem innerhalb der Bohrung angeordneten, hohlen Brunnenrohr zur Wasserförderung. Der Abstand zwischen Brunnenrohr und Bohrlochwand ist als Ringraum zu verstehen, welcher die zum Erdreich gerichtete, äußere Mantelfläche des Brunnenrohrs zumindest teilweise, vorteilhaft vollständig, umschließt. Dieser Ringraum ist zur zusätzlichen Stabilisierung des Brunnenrohrs mit Ringraumfüllmaterial gefüllt ausgebildet. Usually, wells and / or groundwater measuring points consist of a vertical borehole with a borehole wall formed by the surrounding soil and a hollow well pipe arranged within the borehole for conveying water. The distance between the well pipe and the borehole wall is to be understood as an annular space which at least partially, advantageously completely, encloses the outer surface of the well pipe facing the ground. This annular space is formed filled with annular space filling material for additional stabilization of the well pipe.

Das Ringraumfüllmaterial besteht je nach Materialbeschaffenheit aus Partikeln unterschiedlicher Größe und Geometrie. So können die Partikel beispielsweise einen Partikeldurchmesser im Bereich von 2 µm bis 2 mm aufweisen, wie es bei Sand der Fall ist. Ferner ist aber auch denkbar, dass das Ringraumfüllmaterial einen deutlich größeren Partikeldurchmesser aufweist und beispielsweise aus Kies ausgebildet ist. In diesem Fall liegt der Partikeldurchmesser vorteilhaft im Bereich von 2 mm bis 63 mm. Dies ist selbstverständlich nicht begrenzend zu verstehen, so dass auch andere Ringraumfüllmaterialien mit noch größeren Partikeldurchmessern Verwendung finden. Diese Aufzählung ist lediglich beispielhaft zu verstehen und zeigt, dass unter Ringraumfüllmaterialpartikel sowohl ein breiter Materialbereich als auch ein breiter Größenbereich zu verstehen ist. Depending on the nature of the material, the annular space filling material consists of particles of different size and geometry. For example, the particles may have a particle diameter in the range of 2 μm to 2 mm, as is the case with sand. Furthermore, it is also conceivable that the annular space filling material has a significantly larger particle diameter and is formed, for example, of gravel. In this case, the particle diameter is advantageously in the range of 2 mm to 63 mm. Of course, this is not to be understood as limiting, so that other annular space filling materials with even larger particle diameters are used. This list is only to be understood as an example and shows that the term annulus filling material particles is to be understood as meaning both a broad material range and a broad size range.

Das hier beschriebene Verfahren eignet sich besonders vorteilhaft für vertikale Bohrungen, insbesondere von Brunnen und/oder Grundwassermessstellen, welche im Lockergestein eingebracht sind. The method described here is particularly advantageous for vertical holes, in particular of wells and / or groundwater measuring points, which are introduced in the loose rock.

Unter Lockergestein (Bodenklassen 1–5) sind insbesondere Bodenmaterialien zu verstehen, welche vorwiegend unverfestigt, lose, ohne festen Zusammenhalt oder rieselfähig vorliegen. Beispiele für derartiges Lockergestein sind Bodenmaterialien wie Kies, Schotter, Sand, Schluff, Ton oder dergleichen oder eine Kombination hieraus. Loose rock (soil classes 1-5) is to be understood as meaning, in particular, soil materials which are predominantly unconsolidated, loose, without solid cohesion or free-flowing. Examples of such unconsolidated soil are soil materials such as gravel, gravel, sand, silt, clay or the like, or a combination thereof.

Derartige Lockergesteinsbrunnen und/oder Lockergesteinsgrundwassermessstellen sind besonders schwer rückzubauen, da mit Entfernung von Ringraumfüllmaterial und/oder Brunnenrohr, insbesondere unterhalb des Grundwasserspiegels, die Gefahr besteht, dass die Bohrlochwand einstürzt und folglich keine verlässliche Abdichtung der grundwasserführenden Bodenschichten mehr gewährleistet werden kann. Such uncontaminated wells and / or unconsolidated groundwater measuring points are particularly difficult to disassemble, since with the removal of annulus filling material and / or well pipe, in particular below the groundwater level, there is a risk that the borehole wall collapses and consequently no reliable sealing of the more groundwater-bearing soil layers can be guaranteed.

Sollen zudem Brunnen und/oder Grundwassermessstellen mit lediglich geringen Ringraumdurchmessern von beispielsweise 50 bis 100 mm zurückgebaut und/oder freigelegt werden, so bedingt dieser geringe Durchmesser in Kombination mit großen Tiefen bis 400 m einen extrem hohen Aufwand sowie auch ein extrem hohes Risiko für Geräte und Personal. If wells and / or groundwater measuring points with only small annulus diameters of, for example, 50 to 100 mm are to be dismantled and / or uncovered, this small diameter in combination with great depths up to 400 m requires an extremely high outlay and also an extremely high risk for equipment and Staff.

Mit dem hier beschriebenen Verfahren können Brunnen und/oder Grundwassermessstellen, insbesondere Lockergesteinsbrunnen und/oder Lockergesteinsgrundwassermessstellen in einer einfachen, kostengünstigen und sicheren Art und Weise zurückgebaut und/oder sicher verschlossen werden, ohne dass die Bohrlochwand einstürzt und es zu Erdreichverschiebungen kommt. With the method described herein wells and / or groundwater measuring points, in particular loose rock wells and / or unconsolidated groundwater measuring points, can be dismantled and / or securely closed in a simple, cost effective and safe manner without the borehole wall collapsing and soil shifts occurring.

In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, die Mantelfläche des bestehenden Brunnenrohrs, also die Brunnenrohrwandung, mit wenigstens einer Öffnung auszubilden. Diese wenigstens eine Öffnung ist vorteilhaft derart ausgebildet, dass sie das Innenvolumen des Brunnenrohrs, welches zur Wasserförderung oder als Wasserreservoir dient, mit dem Ringraum und/oder dem Ringraumfüllmaterial direkt verbindet. Vorteilhaft ist diese wenigstens eine Öffnung als durchgängige Öffnung ausgebildet, so dass Ringraum und Innenvolumen des Brunnenrohrs in dauerhafter Verbindung stehen. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise ein Stoffaustausch zwischen Ringraum und Brunnenrohrinnenvolumen erfolgen. In a first step of the method according to the invention, it is provided to form the lateral surface of the existing well pipe, that is to say the well pipe wall, with at least one opening. This at least one opening is advantageously designed such that it directly connects the inner volume of the well pipe, which serves to convey water or as a water reservoir, to the annular space and / or the annular space filling material. Advantageously, this at least one opening is designed as a continuous opening, so that annular space and inner volume of the well pipe are permanently connected. As a result, an exchange of material between the annular space and the inner tube volume can advantageously take place.

Unter Stoffaustausch ist insbesondere zu verstehen, dass ein Stoff aus dem Ringraum, also dem Raum zwischen Brunnenrohr und Bohrlochwand, durch die wenigstens eine Öffnung hindurch in das Innenvolumen des Brunnenrohrs überführt wird oder umgekehrt. Als Stoffe für den Stoffaustausch sind Gase, wie beispielsweise Luft, Flüssigkeiten, wie beispielsweise Wasser, oder auch Feststoffe, wie beispielsweise Ringraumfüllmaterial oder auch eine Kombination daraus zu verstehen. Substance exchange is to be understood in particular as meaning that a substance from the annular space, that is to say the space between the well pipe and the borehole wall, is transferred through the at least one opening into the interior volume of the well pipe or vice versa. Substances for the mass transfer are gases, such as air, liquids, such as water, or solids, such as annulus filling or a combination thereof to understand.

Die wenigstens eine Öffnung ist in ihrer Geometrie variabel ausbildbar und kann beispielsweise rund, eckig oder in sonstiger Weise polygonal ausgebildet werden. The at least one opening can be embodied variably in its geometry and can be made, for example, round, angular or otherwise polygonal.

Die wenigstens eine Öffnung wird vorteilhaft mittels Sprengung, Wasser-Abrasivschneiden, mechanischer Perforation, hydraulischer Perforation, Schussperforation, Hochdruckperforation oder dergleichen in die Mantelfläche des Brunnenrohrs, also die Brunnenrohrwandung, eingebracht. Die Wahl der entsprechenden Methode richtet sich nach dem Material des Brunnenrohrs. The at least one opening is advantageously introduced by means of blasting, water-abrasive cutting, mechanical perforation, hydraulic perforation, shot perforation, high-pressure perforation or the like in the lateral surface of the well pipe, so the Wellrohrwandung. The choice of the appropriate method depends on the material of the well pipe.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, mehrere derartiger Öffnungen in der Brunnenrohrwandung vorzusehen. Die Anordnung der Öffnungen kann beispielsweise horizontal erfolgen, so dass eine Vielzahl an Öffnungen, vorteilhaft drei bis fünfzehn, eine horizontale gemeinsame Ebene aufspannen. Es ist ferner denkbar eine Vielzahl an derartigen horizontalen Ebenen zu schaffen, welche weiterhin vorteilhaft äquidistant zueinander ausgebildet sind. Weiterhin vorteilhaft können die Öffnungen zweier zueinander benachbart angeordneter Ebenen versetzt zueinander ausgebildet sein, so dass sich eine hexagonale Anordnung der Öffnungen ergibt. Dies ist besonders bei runden Öffnungen von Vorteil, da durch die hexagonale Anordnung eine große Anzahl an Öffnungen in die Mantelfläche des Brunnenrohrs eingebracht werden kann und zugleich die Mantelfläche stabil verbleibt. Furthermore, it has proved to be advantageous to provide a plurality of such openings in the well tube wall. The arrangement of the openings can for example be horizontal, so that a plurality of openings, preferably three to fifteen, span a horizontal common plane. It is also conceivable to create a plurality of such horizontal planes, which are further advantageously formed equidistantly from each other. Further advantageously, the openings of two mutually adjacent planes arranged offset from one another, so that there is a hexagonal arrangement of the openings. This is particularly advantageous in round openings, since a large number of openings can be introduced into the lateral surface of the well pipe by the hexagonal arrangement and at the same time the outer surface remains stable.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, dass sich die Öffnungen entlang der vertikalen Ausrichtung des Brunnenrohrs, vorteilhaft in regelmäßigen Abständen erstrecken und hierdurch Öffnungsgruppen ausgebildet werden. So ist denkbar, dass mehrere Öffnungen in vertikaler Richtung versetzt zueinander ausgebildet und beispielsweise eine Spiralform entlang der Mantelfläche des Brunnenrohrs beschreiben. It has also proven to be advantageous that the openings along the vertical orientation of the well pipe, advantageously extend at regular intervals and thereby opening groups are formed. Thus, it is conceivable that a plurality of openings formed in the vertical direction offset from each other and describe, for example, a spiral shape along the lateral surface of the well pipe.

Darüberhinaus ist der Durchmesser der Öffnungen, unabhängig von deren geometrischen Erstreckung vorteilhaft derart ausgebildet, dass der Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Ringraumfüllmaterialpartikel. Dies ermöglicht einen Stoffaustausch zwischen Ringraum und Brunnenrohrinnenvolumen. Moreover, the diameter of the openings, regardless of their geometric extent advantageously designed such that the diameter is greater than the diameter of the annulus Füllmaterialpartikel. This allows a mass transfer between annulus and well inner volume.

Nachdem die vorbestimmbare Anzahl an Öffnungen in die Brunnenrohrwandung eingebracht wurden, also die Brunnenrohrmantelfläche in vorbestimmter Weise perforiert wurde, wird in einem zweiten Verfahrensschritt ein Hilfskörper auf den zumindest teilweise das Brunnenrohr umgebenden Ringraum, welcher von der Bohrlochwand umfangsseitig begrenzt wird und welcher mit Ringraumfüllmaterial zumindest teilweise ausgefüllt ist, aufgesetzt. Im einfachsten Fall entspricht der Hilfskörper in seiner geometrischen Form dem Brunnenrohr und/oder der Bohrlochwand. Vorteilhaft weist der Hilfskörper einen runden Durchmesser auf. Weiterhin vorteilhaft wird der Hilfskörper konzentrisch um das Brunnenrohr angeordnet, so das der Hilfskörper vom Brunnenrohr zu allen Seiten gleich beabstandet ist. Unter Aufsetzen ist vorteilhaft zu verstehen, dass der Hilfskörper mit der im Ringraum angeordneten, freien Oberfläche des Ringraumfüllmaterials zumindest teilweise in Kontakt tritt, beispielsweise gemeinsame Kontaktflächen ausbildet. Ein Aufsetzen kann auch erfolgen, indem der Hilfskörper, wie im weiteren Verfahrensschritt beschrieben, direkt in den Ringraum, also den mit Ringraumfüllmaterial zumindest teilweise ausgefüllten Ringraum, vorteilhaft in vertikaler Richtung, eingeführt wird. Auch hier entspricht vorteilhaft der Erstkontakt zwischen Ringraum und/oder Ringraumfüllmaterial einerseits und Hilfskörper andererseits einem Aufsetzen. Darüber hinaus kann auch unter Aufsetzen eine längere Verweildauer von Hilfskörper auf dem Ringraum bzw. dem Ringraumfüllmaterial zu verstehen sein, beispielsweise zur konzentrischen Ausrichtung gegenüber der Bohrlochwand und/oder des Brunnenrohrs. After the predeterminable number of openings have been introduced into the well tube wall, ie the well tube lateral surface was perforated in a predetermined manner, in a second process step, an auxiliary body on the at least partially surrounding the well tube annulus, which is circumferentially bounded by the borehole wall and which at least partially with Ringraumfüllmaterial filled in, put on. In the simplest case, the auxiliary body corresponds in its geometric shape to the well pipe and / or the borehole wall. Advantageously, the auxiliary body has a round diameter. Further advantageously, the auxiliary body is arranged concentrically around the well pipe, so that the auxiliary body is equally spaced from the well pipe to all sides. By placing it is advantageous to understand that the auxiliary body at least partially comes into contact with the arranged in the annulus, the free surface of the annulus filling material, for example, common Forms contact surfaces. A placement can also be done by the auxiliary body, as described in the further process step, directly into the annulus, so the at least partially filled with annulus filling ring space, advantageously in the vertical direction, is introduced. Again, advantageously corresponds to the first contact between the annulus and / or annulus filling material on the one hand and auxiliary body on the other hand a touchdown. In addition, a longer residence time of auxiliary body on the annular space or the annular space filling material can also be understood by placement, for example for concentric alignment with respect to the borehole wall and / or the well pipe.

Für die erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es von Vorteil, wenn der Hilfskörperinnendurchmesser größer als der Brunnenrohraußendurchmesser und/oder der Hilfskörperinnendurchmesser und/oder der der Hilfskörperaußendurchmesser kleiner oder gleich dem Bohrlochwandinnendurchmesser ausgebildet ist. Der Hilfskörper bildet beim Aufsetzen auf das Ringraumfüllmaterial mit diesem zumindest teilweise eine gemeinsame Kontaktfläche aus. Diese ist umso größer, je kleiner die Ringraumfüllmaterialpartikel in ihrem Durchmesser ausgebildet sind. For the successful implementation of the method according to the invention, it is advantageous if the auxiliary body inner diameter is greater than the Brunnenrohraußendurchmesser and / or the auxiliary body inner diameter and / or the Hilfskörperaußendurchmesser is less than or equal to the borehole wall inner diameter. The auxiliary body forms when placed on the annulus filling material with this at least partially a common contact surface. This is the greater, the smaller the annulus Füllmaterialpartikel are formed in their diameter.

In einem anschließenden weiteren Schritt wird der Hilfskörper in vertikaler Richtung zwischen Brunnenrohr und Bohrlochwand in den Ringraum eingeführt. Dies ist vorteilhaft, da mit dem Einführen des Hilfskörpers zugleich das Ringraumfüllmaterial zumindest teilweise, vorteilhaft vollständig, aus dem Ringraum in das hohle Innenvolumen des Brunnenrohrs überführt wird. Dies wird durch die oben beschriebenen Öffnungen in der Brunnenrohrwandung ermöglicht. Zugleich stabilisiert und stützt der eingeführte der Hilfskörper das Bohrloch und das umliegende Erdreich ab, damit Einstürze vermieden werden. In a subsequent further step, the auxiliary body is inserted in the vertical direction between the well pipe and borehole wall in the annulus. This is advantageous since with the introduction of the auxiliary body at the same time the annular space filling material is at least partially, advantageously completely, transferred from the annular space in the hollow inner volume of the well pipe. This is made possible by the above-described openings in the well tube wall. At the same time, the introduced auxiliary body stabilizes and supports the borehole and the surrounding soil so that collapses are avoided.

Vorteilhaft wird der Hilfskörper vertikal bis auf die vorbestimmte Tiefe eingeführt, in welcher der Brunnen und/oder die Grundwassermessstelle verschlossen werden soll. Hierzu kann der Hilfskörper einteilig ausgebildet sein. Dies ist von Vorteil, da hierdurch von der Erdoberfläche aus bis in die gewünschte Brunnentiefe ein kontinuierliches Einführen des Hilfskörpers erfolgen kann. Zudem kann der einteilig ausgebildete Hilfskörper später wieder leicht aus dem Erdreich entfernt werden. Je nach Beschaffenheit des Brunnens und/oder der Grundwassermessstelle ist es denkbar, den Hilfskörper derart tief in den Ringraum einzuführen, dass sich der Hilfskörper in vertikaler Richtung länger erstreckt als das Brunnenrohr und/oder dass der Hilfskörper mit der Grundfläche des Bohrlochs eine gemeinsame Kontaktfläche ausbildet. Darüber hinaus ist auch denkbar, dass der Hilfskörper lediglich bis in eine vorbestimmbare Tiefe in das Bohrloch eingeführt wird, so dass der Hilfskörper kürzer ausgebildet ist als das Bohrloch und/oder das Brunnenrohr. Advantageously, the auxiliary body is introduced vertically to the predetermined depth, in which the well and / or the groundwater measuring point to be closed. For this purpose, the auxiliary body may be integrally formed. This is advantageous since, as a result, a continuous introduction of the auxiliary body can take place from the surface of the earth to the desired well depth. In addition, the one-piece auxiliary body can later be easily removed from the ground again. Depending on the nature of the well and / or the groundwater measuring point, it is conceivable to introduce the auxiliary body so deeply into the annulus that the auxiliary body extends in the vertical direction longer than the well pipe and / or that the auxiliary body with the base of the borehole forms a common contact surface , In addition, it is also conceivable that the auxiliary body is introduced into the well only to a predeterminable depth, so that the auxiliary body is shorter than the borehole and / or the well pipe.

Das hier beschriebene Verfahren kann unabhängig von der Einbringungstiefe des Hilfskörpers stets verlässlich und sicher ausgeführt werden. The method described here can always be carried out reliably and safely, regardless of the depth of insertion of the auxiliary body.

Optional wird während des Einführens und/oder nach dem Einführen des Hilfskörpers in den Ringraum das hierdurch in das Brunnenrohr zumindest teilweise überführte Ringraumfüllmaterial aus dem Brunnenrohr entfernt. Das Ringraumfüllmaterial kann in Abhängigkeit seiner Partikelgröße einfach und kostengünstig durch wenigstens ein Absaugrohr aus dem Innenvolumen des Brunnenrohrs entfernt werden. Dies kann im einfachsten Fall mit Druckluft oder auch Unterdruck erfolgen. Im gleichen Schritt wird vorteilhaft ebenfalls verbliebenes Ringraumfüllmaterial zwischen Brunnenrohr und Hilfskörper mit entfernt, so dass sich weiterhin vorteilhaft ein Hohlvolumen bedingt. Optionally, during the introduction and / or after the introduction of the auxiliary body into the annular space, the annular space filling material, which is thereby at least partially transferred into the well pipe, is removed from the well pipe. Depending on its particle size, the annular space filling material can be removed simply and cost-effectively by at least one suction tube from the inner volume of the well pipe. This can be done in the simplest case with compressed air or vacuum. In the same step, remaining annular space filling material between the well pipe and the auxiliary body is advantageously also removed, so that a hollow volume continues to be advantageous.

Dieser Verfahrensschritt bietet eine schnelle, einfache und risikoarme Lösung, das wasserdurchlässige Ringraumfüllmaterial, welches bei dem Rückbau bzw. dem Verfüllen von Brunnen und/oder Grundwassermessstellen zu entfernen ist, aus dem Bohrloch zu entfernen. This process step provides a quick, simple and low-risk solution for removing the permeable annular space filling material that is to be removed during the decommissioning or filling of wells and / or groundwater measuring points from the borehole.

Im Anschluss wird der Hilfskörper mit wenigstens einem Aushärtematerial verfüllt. Dies ist von Vorteil, da nach dem Entfernen des Ringraumfüllmaterials und/oder des Brunnenrohrs, der Hilfskörper ein freies Volumen ausbildet, welches durch das Aushärtematerial stabilisiert und zum Schutz von Personen aufgefüllt wird. Hierzu wird das wenigstens eine Aushärtematerial in das vom Hilfskörper aufgespannten Volumen eingebracht. Als Aushärtematerial wird hier vorteilhaft wenigstens ein Tonmineral, beispielsweise wenigstens ein Schichtsilikat, wie besonders vorteilhaft Montmorillonit, eingesetzt. Zudem kann das Aushärtematerial weitere Materialien aus der Gruppe Quarz, Glimmer, Feldspat, Pyrit, Calcit, Sand, Gips, Kalkstein oder eine Kombination hieraus umfassen. Weiterhin ist denkbar, dass dem Aushärtematerial zusätzliche Additive, wie beispielsweise Bindemittel, Zuschlagstoffe, Füllstoffe oder dergleichen zugefügt werden. Zur verbesserten Verfüllbarkeit wird das Aushärtematerial mit Wasser aufgeschlämmt, so dass sich eine Suspension ausbildet. Diese Bohrspülung wird im einfachsten Fall mit einem Rohrzuführsystem in das Volumen des Hilfskörpers eingefüllt. Als besonders vorteilhaft hat sich Bentonit aufgrund seiner thixotropen Eigenschaften als Aushärtematerial erwiesen. Darüber hinaus ist auch denkbar, das Aushärtematerial als Zement-Tonmischung auszubilden. Subsequently, the auxiliary body is filled with at least one curing material. This is advantageous since, after the removal of the annular space filling material and / or the well pipe, the auxiliary body forms a free volume which is stabilized by the hardening material and filled up to protect persons. For this purpose, the at least one curing material is introduced into the volume spanned by the auxiliary body. At least one clay mineral, for example at least one phyllosilicate, such as montmorillonite, is advantageously used as the hardening material. In addition, the curing material may include other materials from the group quartz, mica, feldspar, pyrite, calcite, sand, gypsum, limestone or a combination thereof. Furthermore, it is conceivable that additional additives, such as, for example, binders, additives, fillers or the like, are added to the curing material. For improved fillability, the curing material is slurried with water, so that forms a suspension. This Bohrspülung is filled in the simplest case with a Rohrzuführsystem in the volume of the auxiliary body. Bentonite has proved to be particularly advantageous as a hardening material due to its thixotropic properties. In addition, it is also conceivable to form the curing material as a cement-clay mixture.

Selbstverständlich ist die Anzahl der Verfahrensschritte nicht begrenzend zu verstehen, so dass zwischen den hier aufgeführten Schritten weitere Zwischenschritte ausgeführt werden können. Of course, the number of process steps is not to be understood as limiting, so that further intermediate steps can be carried out between the steps listed here.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.

In einem weiteren vorteilhaften Verfahrensschritt wird der Hilfskörper vor und/oder während des Einführens in den Ringraum zwischen Bohrlochwand und Brunnenrohr zumindest zeitweise in Schwingung versetzt. Hierbei entstehen sowohl vertikale als auch horizontale Schwingungskomponenten. Dies ist von Vorteil, da der Hilfskörper durch das Schwingen ohne große Kraftbeaufschlagung in den Ringraum, also in das Ringraumfüllmaterial, eingeführt werden kann. Ferner ermöglichen die Schwingungen das sichere Einführen des Hilfskörpers in große Tiefen von bis zu 400 m. In a further advantageous method step, the auxiliary body is vibrated at least temporarily before and / or during insertion into the annular space between the borehole wall and the well pipe. This results in both vertical and horizontal vibration components. This is advantageous because the auxiliary body can be introduced by the swinging without much force in the annulus, so in the annulus filling material. Furthermore, the vibrations allow the safe introduction of the auxiliary body in great depths of up to 400 m.

Es ist denkbar, dass der Hilfskörper in Ruhe auf das Ringraumfüllmaterial aufgesetzt wird und erst nach Aufsetzen in Schwingung versetzt wird. Andererseits ist es ebenfalls denkbar, dass der Hilfskörper bereits vor dem Aufsetzen auf das Ringraumfüllmaterial in Schwingung versetzt wird und schwingend mit dem Ringraumfüllmaterial in Kontakt tritt und in dieses eintritt. Vorteilhaft die Schwingung wenigstens zeitweise, mehr vorteilhaft dauerhaft. Hierbei ist es ferner denkbar, dass der Hilfskörper dauerhaft schwingt, sich aber die Frequenz während der Schwingungsdauer, beispielsweise, während des Einführens, wenigstens einmalig, vorteilhaft mehrmalig ändert. Die Dauer der eingeleiteten Schwingung und deren Frequenz wird vorteilhaft in Abhängigkeit des vom Hilfskörper zu durchdringenden Materials gewählt. It is conceivable that the auxiliary body is placed on the annulus filling material at rest and is set in vibration only after touchdown. On the other hand, it is also conceivable that the auxiliary body is vibrated prior to placement on the annulus filling material and vibratingly enters into contact with the annulus filling material and enters it. Advantageously, the oscillation at least temporarily, more advantageously permanently. Here, it is also conceivable that the auxiliary body oscillates permanently, but the frequency during the oscillation period, for example, during insertion, at least once, advantageously changes several times. The duration of the initiated oscillation and its frequency is advantageously selected as a function of the material to be penetrated by the auxiliary body.

Die Schwingungsbeaufschlagung des Hilfskörpers erweist sich zudem als vorteilhaft, da hierdurch eine geringe Kraft zum Einführen in das Ringraummaterial benötigt wird. Zudem kann der schwingende Hilfskörper auch deutlich schneller in das Ringraumfüllmaterial eingeführt werden, also ohne Schwingungsbeaufschlagung. Zur Erzeugung der Schwingung wird wenigstens eine schwingungserzeugende Einrichtung, beispielsweise eine Vibrationsramme oder ein Mäkler, eingesetzt. Diese ist vorteilhaft direkt mit einem freien Ende des Hilfskörpers in Verbindung. The vibration of the auxiliary body also proves to be advantageous because a small force is required for insertion into the annular space material. In addition, the vibrating auxiliary body can also be introduced much faster in the annulus filling, so without vibration exposure. To generate the vibration, at least one vibration-generating device, for example a vibrating hammer or a leader, is used. This is advantageous directly with a free end of the auxiliary body in conjunction.

Es hat sich zudem als besonders vorteilhaft erwiesen, dass der Hilfskörper vor und/oder während des Einführens in den Ringraum Schwingungswellen und/oder Vibrationen und/oder Pulse in den Ringraum aussendet. Der Hilfskörper selbst, wird wie oben ausgeführt, über eine schwingungserzeugende Einrichtung zum Schwingen angeregt. Die Schwingungen werden an die Umgebung abgegeben, so dass das Ringraumfüllmaterial eine Schwingungsbeaufschlagung erfährt. Vorteilhaft ist die eingeführte Schwingungsbeaufschlagung derart ausreichend, dass die Materialreibung des Ringraumfüllmaterials überwunden wird und eine Fließbewegung des Ringraumfüllmaterials resultiert. Durch diese Materialverflüssigung fließt das an sich feste Ringraumfüllmaterial zumindest teilweise durch die Öffnungen des Brunnenrohrs in dessen Innenvolumen. Unter Schwingungen sind vorteilhaft jegliche Art an Schwingungen zu verstehen, beispielsweise Niederfrequenzschwingungen. In Abhängigkeit des Ringraumfüllmaterials kann es zudem von Vorteil sein, mittelfrequente oder sogar hochfrequente Schwingungen in den Hilfskörper einzuleiten. Insbesondere das Einleiten von Vibrationen während des Einführens des Hilfskörpers in das Ringraumfüllmaterial hat sich als vorteilhaft erweisen, um feinkörniges Ringraumfüllmaterial in kurzer Zeit aus dem Ringraum in das Brunnenrohr zu überführen. Vorteilhafte Frequenzen liegen im Bereich von 10 Hz bis 100 Hz. noch vorteilhafter im Bereich von 20 Hz bis 60 Hz. It has also proved to be particularly advantageous that the auxiliary body emits vibration waves and / or vibrations and / or pulses into the annulus before and / or during insertion into the annulus. The auxiliary body itself, as stated above, excited by a vibration generating device to vibrate. The vibrations are released to the environment so that the annulus filling material experiences vibration. The introduced oscillation loading is advantageously sufficient so that the material friction of the annular space filling material is overcome and a flow movement of the annular space filling material results. As a result of this material liquefaction, the solid annular space filling material flows at least partially through the openings of the well pipe into its internal volume. Vibrations are to be understood as meaning any kind of vibrations, for example low-frequency vibrations. Depending on the annular space filling material, it may also be advantageous to introduce medium-frequency or even high-frequency vibrations into the auxiliary body. In particular, the introduction of vibrations during insertion of the auxiliary body into the annular space filling material has proven to be advantageous in order to transfer fine-grained annulus filling material from the annulus into the well pipe in a short time. Advantageous frequencies are in the range of 10 Hz to 100 Hz. Even more advantageously in the range of 20 Hz to 60 Hz.

Ferner ist es vorteilhaft, die Schwingungen oder Vibrationen in Zeitintervallen, beispielsweise als Pulsfolgen, auszusenden. Derartige Pulsfolgen sind ebenfalls gut geeignet, um das Ringraumfüllmaterial zu transportieren. Der Hilfskörper transportiert das Ringraumfüllmaterial indirekt in das Innenvolumen des Brunnenrohrs, wo es leicht entfernt werden kann. Furthermore, it is advantageous to emit the vibrations or vibrations in time intervals, for example as pulse sequences. Such pulse sequences are also well suited to transport the annulus filling material. The auxiliary body transports the annular space filling material indirectly into the inner volume of the well pipe, where it can be easily removed.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Hilfskörper entlang der Kontaktfläche von Ringraumfüllmaterial und Bohrlochwand in das Bohrloch eingeführt. Dies ist von Vorteil, insbesondere wenn die Bohrlochwand aus Lockergestein besteht, welches selbst häufig lose angeordnet ist. Würde das Ringraumfüllmaterial ohne ausreichende Abstützung durch den Hilfskörper aus dem Ringraum entfernt werden, so würde das Bohrloch unkontrolliert einstürzen. Daher ist es von Vorteil, den Hilfskörper derart einzuführen, dass dessen nach außen gerichtete Mantelfläche entlang der Kontaktfläche von Ringraumfüllmaterial und Bohrlochwand in das Bohrloch geführt wird, um so eine größtmögliche Stabilisierung und Abstützung zu erhalten. Selbstverständlich ist dies nicht begrenzend zu verstehen, so dass auch eine Beabstandung zur Bohrlochwand denkbar ist. In diesem Fall verbleibt Ringraumfüllmaterial zwischen Bohrlochwand und Hilfskörper. In a further advantageous embodiment, the auxiliary body is introduced into the borehole along the contact surface of annulus filling material and borehole wall. This is advantageous, especially if the borehole wall consists of loose rock, which itself is often arranged loosely. If the annulus filling material were to be removed from the annulus without sufficient support by the auxiliary body, the borehole would collapse in an uncontrolled manner. Therefore, it is advantageous to introduce the auxiliary body such that its outwardly directed lateral surface is guided along the contact surface of annulus filling material and borehole wall in the borehole so as to obtain the greatest possible stabilization and support. Of course, this is not limiting, so that a distance to the borehole wall is conceivable. In this case, annulus filling material remains between the borehole wall and the auxiliary body.

Es hat sich zudem als vorteilhaft für die Stabilisierung der Bohrlochwand erwiesen, wenn der Außendurchmesser des Hilfskörpers 75% bis 100%, vorteilhafter 85% bis 100% und noch vorteilhafter 95% bis 100%, dem Innendurchmesser der Bohrlochwand entspricht. Handelt es sich beispielsweise um ein Bohrloch mit einem Bohrlochinnendurchmesser von 800 mm, so weist der einzuführende Hilfskörper vorteilhaft einen Außendurchmesser im Bereich von 650 mm bis 800 mm auf. It has also proved to be advantageous for the stabilization of the borehole wall when the outer diameter of the auxiliary body corresponds to 75% to 100%, advantageously 85% to 100% and more preferably 95% to 100%, the inner diameter of the borehole wall. If, for example, it is a borehole with a bore hole inside diameter of 800 mm, then the auxiliary body to be introduced points Advantageously, an outer diameter in the range of 650 mm to 800 mm.

Selbstverständlich ist dies nicht begrenzend zu verstehen, so dass in Abhängigkeit des Lockergesteins auch denkbar ist, dass der Hilfskörper einen Innendurchmesser aufweist, welcher dem Innendurchmesser der Bohrlochwand entspricht. Of course, this is not to be understood as limiting, so that, depending on the loose rock, it is also conceivable that the auxiliary body has an inner diameter which corresponds to the inner diameter of the borehole wall.

Weiterhin vorteilhaft kann vor dem Verfüllen des Hilfskörpers ein Zwischenschritt erfolgen, bei welchem das Brunnenrohr bis in der vorbestimmten Tiefe vollständig entfernt. Unter vorbestimmter Tiefe kann sowohl die vollständige Tiefe des Brunnens und/oder der Grundwassermessstelle zu verstehen sein, oder aber auch nur ein vorbestimmter Bereich. So ist auch denkbar, dass in einem untersten Abschnitt des Bohrlochs, welcher den Bodenbereich bzw. die Grundfläche des Bohrlochs ausbildet, Brunnenrohr und/oder Ringraumfüllmaterial verbleibt und der Hilfskörper nicht vollständig bis auf die Grundfläche des Brunnens und/der der Grundwassermessstelle aufgesetzt wird. Im einfachsten Fall wird zum Entfernen des Brunnenrohrs dieses physikalisch in Abschnitte zerteilt, beispielsweise mittels Schneiden, und aus dem Bohrloch mittels Rohrheber oder Hebekappe entfernt. Further advantageously, before filling the auxiliary body, an intermediate step takes place in which the well pipe is completely removed up to the predetermined depth. At a predetermined depth, both the complete depth of the well and / or the groundwater measuring point can be understood, or else only a predetermined area. So it is also conceivable that in a lowermost portion of the borehole, which forms the bottom portion or the base of the borehole, well pipe and / or annulus filling remains and the auxiliary body is not completely placed on the base of the well and / or the groundwater measuring point. In the simplest case, this is physically divided into sections, for example by means of cutting, and removed from the borehole by means of pipe lifter or lifting cap for removing the well pipe.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst das Verfahren einen weiteren vorteilhaften Schritt, in welchem der Hilfskörper nach dessen Verfüllen und/oder nach Aushärten des Aushärtematerials aus dem Bohrloch entfernt wird. Dies ist von Vorteil, wenn der Hilfskörper aus korrodierbarem Material, wie beispielsweise Metall, Stahl oder dergleichen besteht. Der Alterungsprozess im Erdreich kann zu Verunreinigungen des Grundwassers führen, so dass der Hilfskörper wieder aus dem Bohrloch entfernt werden muss. Aufgrund des ausgehärteten Aushärtematerials ist dies problemlos möglich, so dass der Hilfskörper aus dem Bohrloch gezogen und rückgebaut werden kann. Das Bohrloch selbst wird durch das Aushärtematerial ausreichend gestützt und stabilisiert. In a further advantageous embodiment, the method comprises a further advantageous step, in which the auxiliary body is removed from the borehole after it has been filled and / or after curing of the hardening material. This is advantageous if the auxiliary body consists of corrodible material, such as metal, steel or the like. The aging process in the soil can lead to contamination of the groundwater, so that the auxiliary body must be removed from the borehole again. Due to the hardened hardening material, this is easily possible, so that the auxiliary body can be pulled out of the borehole and dismantled. The well itself is sufficiently supported and stabilized by the hardening material.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst das Verfahren einen weiteren vorteilhaften Schritt, in welchem das strangartige Aushärtematerial aufgebohrt wird. Dies ist vorteilhaft, wenn als Aushärtematerial kein gemäß des DVGW-Arbeitsblatt W 135 vorgeschriebenes Material zum Verfüllen verwendet wurde. In a further advantageous embodiment, the method comprises a further advantageous step in which the strand-like curing material is drilled. This is advantageous if, as curing material, no material prescribed according to DVGW Code of Practice W 135 was used for backfilling.

Es hat sich zudem vorteilhaft gezeigt, dass der strangartige Aushärtematerialkörper derart aufgebohrt wird, dass eine Mantelfläche mit einer vorbestimmbaren Wandstärke übrig bleibt und sich ein im Wesentlichen zylindrischer Hohlkörper ergibt. Die vorbestimmbare Wandstärke wird in Abhängigkeit der Materialbeschaffenheit des Lockergesteins, in Abhängigkeit des Bohrlochdurchmessers sowie in Abhängigkeit der Bohrlochtiefe ausgewählt. Hierbei ist denkbar, die Bohrung innerhalb des Aushärtematerials gleichmäßig erfolgt, so dass sich ein zylindrischer Hohlkörper ergibt. Darüber hinaus ist aber auch denkbar, insbesondere bei großen Tiefen des Bohrlochs, die Bohrung zumindest abschnittsweise ondulierend und/oder konisch verlaufend, also in ihrem Durchmesser variierend, auszubilden. Dies verleiht insbesondere in großen Tiefen zusätzliche Stabilität. It has also been found advantageous that the strand-like Aushärtematerialkörper is drilled so that a lateral surface with a predeterminable wall thickness remains and results in a substantially cylindrical hollow body. The predeterminable wall thickness is selected as a function of the material properties of the loose rock, as a function of the borehole diameter and as a function of the borehole depth. In this case, it is conceivable that the bore takes place uniformly within the hardening material, so that a cylindrical hollow body results. In addition, however, it is also conceivable, in particular in the case of large depths of the borehole, to form the bore at least in sections in an undulating and / or conical manner, that is to say vary in its diameter. This gives extra stability, especially at great depths.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst das Verfahren einen weiteren vorteilhaften Schritt, in welchem der aus Aushärtematerial bestehende Hohlkörper mit wenigstens einem Verfüllmaterial verfüllt wird. Dies dient der abschließenden Stabilisierung und Sicherung des Bohrlochs gegenüber Personenschäden oder Grundwasserverunreinigungen. Durch das Einbringen von Verfüllmaterial werden die ursprünglichen hydrogeologischen Verhältnisse vorteilhaft wieder hergestellt, so dass die Trennschichten der Grundwasserstockwerke wieder intakt sind. Als Verfüllmaterial sind jegliche Materialien einsetzbar, welche nach DVGW-Arbeitsblatt W 135 zulässig sind, beispielsweise Ton, Dämmer oder auch Zement-Ton-Gemische. In a further advantageous embodiment, the method comprises a further advantageous step, in which the hollow body consisting of hardening material is filled with at least one filling material. This serves the final stabilization and securing of the borehole against personal injury or groundwater contamination. By introducing backfill material, the original hydrogeological conditions are advantageously restored, so that the separating layers of the groundwater floors are intact again. Any materials that are permissible according to DVGW Code of Practice W 135, such as clay, twilight or cement-clay mixtures, can be used as backfill material.

Ferner umfasst die vorliegende Erfindung auch ein System zum Verschließen eines vertikalen Bohrloches, insbesondere eines Brunnenlochs und/oder einer Grundwassermessstelle, welches wenigstens ein Brunnenrohr, einen das Brunnenrohr zumindest abschnittsweise umgebenden mit Ringraumfüllmaterial gefüllten Ringraum, welcher von einer Bohrlochwand begrenzt ist, umfasst, wobei das System wenigstens einen Hilfskörper und wenigstens eine schwingungserzeugende Einrichtung umfasst, welche derart ausgebildet ist, dass sie den Hilfskörper vor und/oder während des Einführens in den Ringraum in Schwingung versetzt. Ferner ist denkbar, dass das System weiterhin Fülleinrichtungen zum Zuleiten des Aushärtematerial und/oder des Verfüllmaterials und/oder Absaugeinrichtungen zum Entfernen des Ringraumfüllmaterials umfasst. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Hilfskörper entsprechend dem Brunnenrohr und/oder der Bohrlochwand als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist. Selbstverständlich ist dies nicht begrenzend zu verstehen, so dass auch denkbar ist, den Hilfskörper beispielsweise als rahmenartigen, rechteckigen Holkörper auszubilden. Furthermore, the present invention also encompasses a system for closing a vertical borehole, in particular a well hole and / or a groundwater measuring point, which comprises at least one well pipe, an annular space filled at least in sections with annular space filling material bounded by a borehole wall System comprises at least one auxiliary body and at least one vibration generating means, which is designed such that it vibrates the auxiliary body before and / or during insertion into the annular space. Furthermore, it is conceivable that the system further comprises filling devices for supplying the curing material and / or the filling material and / or suction devices for removing the annular space filling material. It has proved to be particularly advantageous if the auxiliary body is designed as a cylindrical hollow body corresponding to the well pipe and / or the borehole wall. Of course, this is not limiting, so that it is also conceivable to form the auxiliary body, for example, as a frame-like, rectangular Holkörper.

Vorteilhaft ist der Hilfskörper aus Metall, noch vorteilhafter aus Stahl ausgebildet. Advantageously, the auxiliary body made of metal, even more advantageously made of steel.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Hierbei zeigen: Advantages and expediencies can be found in the following description in conjunction with the drawing. Hereby show:

1 eine Schnittdarstellung eines Brunnens und/oder einer Grundwassermessstelle; 1 a sectional view of a well and / or a groundwater measuring point;

2 eine Schnittdarstellung eines Brunnens und/oder einer Grundwassermessstelle nach dem ersten Verfahrensschritt; 2 a sectional view of a well and / or a groundwater measuring point after the first process step;

3 eine Schnittdarstellung eines Brunnens und/oder einer Grundwassermessstelle während eines weiteren Verfahrensschrittes; 3 a sectional view of a well and / or a groundwater measuring point during a further process step;

4 eine Schnittdarstellung eines Brunnens und/oder einer Grundwassermessstelle bei einem weiteren Verfahrensschritt; 4 a sectional view of a well and / or a groundwater measuring point in a further method step;

5 eine Schnittdarstellung eines Brunnens und/oder einer Grundwassermessstelle bei einem weiteren Verfahrensschritt; 5 a sectional view of a well and / or a groundwater measuring point in a further method step;

6 eine Schnittdarstellung eines Brunnens und/oder einer Grundwassermessstelle bei einem weiteren Verfahrensschritt; 6 a sectional view of a well and / or a groundwater measuring point in a further method step;

7 eine Schnittdarstellung eines Brunnens und/oder einer Grundwassermessstelle bei einem weiteren Verfahrensschritt; und 7 a sectional view of a well and / or a groundwater measuring point in a further method step; and

8 eine Schnittdarstellung eines Brunnens und/oder einer Grundwassermessstelle nach Verschließen. 8th a sectional view of a well and / or a groundwater measuring point after closing.

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Brunnens und/oder einer Grundwassermessstelle 1, welche(r) beispielsweise aufgrund des Alters zurückzubauen ist. 1 shows a schematic sectional view of a well and / or a groundwater measuring point 1 which is to be dismantled, for example due to age.

Im Folgenden wird lediglich auf den Brunnen beispielhaft Bezug genommen, wobei die Ausführungen analog für eine Grundwassermessstelle gültig sind. In the following, only the well will be referred to by way of example, with the statements analogous to a groundwater measuring point being valid.

Der Brunnen 1 besteht aus einem Bohrloch 2, dessen Bohrlochwandung 4 von Lockergestein 6 ausgebildet ist. Innerhalb des vertikalen Bohrlochs 2 ist ein Brunnenrohr 8 zentrisch angeordnet. Das Brunnenrohr 8 dient als Wasserreservoir und zur Wasserförderung. Das Brunnenrohr 8 ist über den Ringraum 10 von der Bohrlochwand 4 beabstandet angeordnet. Der Ringraum 10 umschließt vorteilhaft das Brunnenrohr 8 und stabilisiert dieses gegenüber dem Lockergestein 6. Der Ringraum 10 ist mit Ringraumfüllmaterial 12, beispielsweise Quarzsand, aufgefüllt. Im oberen Abschnitt des Brunnens 1 ist eine obere Abdichtung 13 angeordnet. Diese dient der zusätzlichen Stabilisierung und der Abdichtung gegenüber Oberflächenwasser. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Bohrloch 2 in vertikaler Richtung tiefer ausgebildet als das darin angeordnete Brunnenrohr 8. The fountain 1 consists of a borehole 2 whose borehole wall 4 of loose rock 6 is trained. Inside the vertical borehole 2 is a well pipe 8th arranged centrally. The well pipe 8th serves as a water reservoir and for water extraction. The well pipe 8th is over the annulus 10 from the borehole wall 4 spaced apart. The annulus 10 encloses advantageous the well pipe 8th and stabilizes this compared to the loose rock 6 , The annulus 10 is with annulus filling material 12 , For example, quartz sand, filled. In the upper section of the fountain 1 is an upper seal 13 arranged. This serves for additional stabilization and sealing against surface water. In this embodiment, the borehole is 2 formed deeper in the vertical direction than the well pipe arranged therein 8th ,

In 2 ist eine weitere Schnittdarstellung eines Brunnes 1 gezeigt, nachdem der erste Verfahrenschritt durchgeführt wurde. Gleiche Bezugszeichen wie oben entsprechen gleichen Bauteilen, so dass diese hier nicht erneut erklärt werden. In die Mantelfläche 14 des hohlen Brunnenrohrs 8 werden eine Vielzahl an Öffnungen 16 eingebracht. Diese Öffnungen 16 sind vorteilhaft rund, schlitzartig oder rechteckig ausgebildet. Beispielhaft sind hier drei Öffnungen 16 zueinander äquidistant angeordnet und bilden eine Öffnungsgruppe aus. Entlang des Brunnenrohrs 8 sind mehrere dieser Öffnungsgruppen vorgesehen. Die Anzahl richtet sich nach der Tiefe des Brunnens 1. Vorteilhaft sind die Öffnungsgruppen äquidistant zueinander im Bereich von 20 cm bis 50 m angeordnet. Selbstverständlich ist die Anzahl von drei Öffnungen 16 pro Öffnungsgruppe nicht begrenzend zu verstehen, so dass auch mehr als drei Öffnungen, beispielsweise vier, fünf, sechs, zehn oder auch fünfzehn Öffnungen pro Öffnungsgruppe eingebracht werden können. In 2 is another sectional view of a Brunnes 1 shown after the first process step has been performed. The same reference numerals as above correspond to the same components, so that they will not be explained again here. In the lateral surface 14 of the hollow well pipe 8th be a variety of openings 16 brought in. These openings 16 are advantageously round, slot-like or rectangular. By way of example, here are three openings 16 arranged equidistant from each other and form an opening group. Along the well pipe 8th Several of these opening groups are provided. The number depends on the depth of the well 1 , Advantageously, the opening groups are arranged equidistant from each other in the range of 20 cm to 50 m. Of course, the number of three openings 16 per opening group is not limiting, so that more than three openings, for example, four, five, six, ten or even fifteen openings per opening group can be introduced.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Brunnens 1, bei welchem der Hilfskörper 20 in den Ringraum 10 zumindest teilweise eingeführt ist. Der Hilfskörper 20 ist vorteilhaft als zylindrischer Hohlkörper, vorteilhaft aus Stahl, ausgebildet. Der Hilfskörper 20 wird während des vertikalen Einführens in den Ringraum 10 zumindest zeitweise mit einer oder mehreren Schwingungen beaufschlagt. Dies erfolgt mit wenigstens einer schwingungserzeugenden Einrichtung (nicht gezeigt), beispielsweise einer Vibrationsramme. Diese versetzt den Hilfskörper 20 zumindest zeitweise in Schwingung. Hierdurch lässt sich der Hilfskörper 20 leicht und gefährdungsarm für das Bedienpersonal in den Ringraum 10 einführen. Vorteilhaft schwingt der Hilfskörper 20 und gibt diese Schwingungen an die Umgebung, hier das Ringraumfüllmaterial 12 ab. Dieses Ringraumfüllmaterial 12 wird hierdurch ebenfalls in Schwingung versetzt, so dass vorteilhaft die Materialreibung zwischen den Ringraumfüllmaterialpartikeln überwunden wird und diese durch die Öffnungen 16 in das Innenvolumen 22 des Brunnenrohrs 8 fließen. Bei den Schwingungen kann es sich vorteilhaft um Niederfrequenzschwingungen handeln. Darüber hinaus ist auch denkbar, die Schwingungen als Vibrationen im Mittelfrequenzbereich oder Hochfrequenzbereich in den Hilfskörper 20 einzuleiten, welcher dann entsprechend vibriert und die Vibrationen an die Umgebung, also an das Ringraumfüllmaterial 12 abgibt. Zudem ist ebenfalls denkbar, Schwingungen und/oder Vibrationen in einer kombinierten Abfolge aufeinander einzusetzen. Ferner ist denkbar, die Schwingungen und/oder Vibrationen zeitlich begrenzt und vorbestimmbar einzuleiten, so dass sich eine kontrollierte Pulsfolge ergibt. In Abhängigkeit der Beschaffenheit des Ringraumfüllmaterials 12 können Schwingungen, Vibrationen oder Pulse oder eine Kombination hieraus, in den Hilfskörper 20 eingeleitet werden. 3 shows a schematic representation of a well 1 in which the auxiliary body 20 in the annulus 10 is at least partially introduced. The auxiliary body 20 is advantageous as a cylindrical hollow body, advantageously made of steel. The auxiliary body 20 gets into the annulus during vertical insertion 10 at least temporarily subjected to one or more vibrations. This is done with at least one vibration generating device (not shown), for example a vibrating hammer. This displaces the auxiliary body 20 at least temporarily in vibration. This allows the auxiliary body 20 Easy and low-risk for the operator in the annulus 10 introduce. Advantageously, the auxiliary body oscillates 20 and gives these vibrations to the environment, here the annulus filling material 12 from. This annulus filling material 12 is thereby also vibrated, so that advantageously the material friction between the annulus filling material particles is overcome and this through the openings 16 in the interior volume 22 of the well pipe 8th flow. The vibrations may advantageously be low frequency oscillations. In addition, it is also conceivable that the vibrations as vibrations in the middle frequency range or high frequency range in the auxiliary body 20 initiate, which then vibrates accordingly and the vibrations to the environment, so to the annulus filling material 12 emits. In addition, it is also conceivable to use vibrations and / or vibrations in a combined sequence. Furthermore, it is conceivable to initiate the oscillations and / or vibrations in a time-limited and predeterminable manner so that a controlled pulse sequence results. Depending on the nature of the annulus filling material 12 Vibrations, vibrations or pulses or a combination of these, in the auxiliary body 20 be initiated.

4 zeigt einen Brunnen 1, bei welchem der Hilfskörper 20 bereits bis in die gewünschte Tiefe eingebracht ist und das Ringraumfüllmaterial 12 bereits entfernt wurde. Vorteilhaft ist der Abstand von Hilfskörper 20 und Bohrlochwand 4 gering, so dass dem Lockergestein 6 möglichst wenige Raum gelassen wird. Dies stabilisiert das gesamte Bohrloch 2. 4 shows a fountain 1 in which the auxiliary body 20 is already introduced to the desired depth and the annulus filling material 12 already removed. The distance between auxiliary body is advantageous 20 and borehole wall 4 low, giving the loose rock 6 as little space as possible is left. This stabilizes the entire borehole 2 ,

In 5 ist der Brunnen 1 nach einem weiteren vorteilhaften Verfahrensschritt gezeigt. Hier wurde das Brunnenrohr 8 bereits entfernt, so dass der hohle Hilfskörper 20 ein freies Volumen V aufspannt. Dieses freie Volumen V wird, wie in 6 gezeigt, mit wenigstens einem Aushärtematerial 24, beispielsweise einer Bohrspülung, noch vorteilhafter einer Bentonit-Wasser-Suspension, gefüllt. In 5 is the fountain 1 shown according to a further advantageous method step. Here was the well pipe 8th already removed, leaving the hollow auxiliary body 20 a free volume V spans. This free volume V will, as in 6 shown with at least one curing material 24 , For example, a drilling fluid, more preferably a bentonite-water suspension filled.

In 7 ist der anschließende Verfahrensschritt gezeigt, bei welchem der Hilfskörper 20 zurückgebaut wird und aus dem Bohrloch 2 entfernt wird. Es verbleibt das strangartige Aushärtematerial 24, welches das gesamte Bohrloch 2 stabilisiert und vor dem Einsturz schützt. In 7 the subsequent process step is shown, in which the auxiliary body 20 is being dismantled and removed from the borehole 2 Will get removed. There remains the strand-like curing material 24 which is the entire borehole 2 stabilized and protects against collapse.

Das strangartige Aushärtematerial 24 kann im weiteren Verfahren vorteilhaft konzentrische aufgebohrt werden, so dass es letztlich in einem rohrartigen Hohlkörper resultiert. Dieser Hohlkörper (nicht gezeigt) und/oder der den Hohlkörper noch umgebende Ringraum 10 wird in einem letzten Verfahrensschritt mit geeignetem Verfüllmaterial 26 aufgefüllt, so dass das Bohrloch 2 von oben vollständig und sicher verschlossen ist (8). The string-like curing material 24 can be drilled concentric in the further process, so that it ultimately results in a tubular hollow body. This hollow body (not shown) and / or the annulus still surrounding the hollow body 10 becomes in a final process step with suitable backfill material 26 filled up, leaving the borehole 2 completely and securely closed from above ( 8th ).

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. All disclosed in the application documents features are claimed as essential to the invention, provided they are new individually or in combination over the prior art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Brunnen/ Grundwassermessstelle Well / groundwater measuring point
2 2
Bohrloch well
4 4
Bohrlochwand borehole wall
6 6
Lockergestein soft ground
8 8th
Brunnenrohr well pipe
10 10
Ringraum annulus
12 12
Ringraumfüllmaterial Annulus filler
13 13
Obere Abdichtung Upper seal
14 14
Mantelfläche lateral surface
16 16
Öffnung opening
20 20
Hilfskörper auxiliary body
22 22
Innenvolumen des Brunnenrohrs Inner volume of the well pipe
24 24
Aushärtematerial Aushärtematerial
26 26
Verfüllmaterial backfill

Claims (10)

Verfahren zum Verschließen eines vertikalen Bohrlochs (2), insbesondere eines Brunnenlochs (1) und/oder einer Grundwassermessstelle (1), umfassend wenigstens die folgenden Schritte: a. Ausbilden wenigstens einer Öffnung (16) in einer Mantelfläche (14) wenigstens eines Brunnenrohres (8); b. Aufsetzen eines Hilfskörpers (20) auf einen zumindest teilweise das Brunnenrohr (8) umgebenden Ringraum (10), welcher von einer Bohrlochwand (4) umfangsseitig begrenzt wird und welcher mit Ringraumfüllmaterial (12) zumindest teilweise ausgefüllt ist; c. Einführen des Hilfskörpers (20) in vertikaler Richtung in den Ringraum (10) zwischen Brunnenrohr (8) und Bohrlochwand (4); d. Verfüllen des Hilfskörpers (20) mit wenigstens einem Aushärtematerial (24). Method for closing a vertical borehole ( 2 ), in particular a well hole ( 1 ) and / or a groundwater measuring point ( 1 ) comprising at least the following steps: a. Forming at least one opening ( 16 ) in a lateral surface ( 14 ) at least one well pipe ( 8th ); b. Placing an auxiliary body ( 20 ) on at least partially the well pipe ( 8th ) surrounding annulus ( 10 ), which from a borehole wall ( 4 ) is peripherally limited and which with annulus filling material ( 12 ) is at least partially filled out; c. Inserting the auxiliary body ( 20 ) in the vertical direction in the annulus ( 10 ) between well pipe ( 8th ) and borehole wall ( 4 ); d. Filling the auxiliary body ( 20 ) with at least one curing material ( 24 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskörper (20) vor und/oder während des Einführens in den Ringraum (10) zwischen Bohrlochwand (4) und Brunnenrohr (8) zumindest zeitweise in Schwingung versetzt wird. Method according to claim 1, characterized in that the auxiliary body ( 20 ) before and / or during insertion into the annulus ( 10 ) between borehole wall ( 4 ) and well pipe ( 8th ) is vibrated at least temporarily. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskörper (20) vor und/oder während des Einführens in den Ringraum (10) Schwingungswellen und/oder Vibrationen und/oder Pulse in den Ringraum (10) aussendet. Method according to claim 2, characterized in that the auxiliary body ( 20 ) before and / or during insertion into the annulus ( 10 ) Vibration waves and / or vibrations and / or pulses into the annulus ( 10 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskörper (20) entlang der Kontaktfläche (K) von Ringraumfüllmaterial (12) und Bohrlochwand (4) in das Bohrloch (2) eingeführt wird. Method according to claim 1, characterized in that the auxiliary body ( 20 ) along the contact surface (K) of annulus filling material ( 12 ) and borehole wall ( 4 ) in the borehole ( 2 ) is introduced. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin den folgenden Schritt umfasst: e. Entfernen des Hilfskörpers (20) aus dem Bohrloch (2) nach dessen Verfüllen und/oder nach Aushärten des Aushärtematerials (24). Method according to claim 1, characterized in that it further comprises the following step: e. Removing the auxiliary body ( 20 ) from the borehole ( 2 ) after its filling and / or after hardening of the hardening material ( 24 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin den folgenden Schritt umfasst: f. Aufbohren des strangartigen Aushärtematerials (24). A method according to claim 1 or 5, characterized in that it further comprises the following step: f. Drilling out the strand-like hardening material ( 24 ). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der strangartige Aushärtematerialkörper (24) derart aufgebohrt wird, dass eine Mantelfläche mit einer vorbestimmbaren Wandstärke übrig bleibt und sich ein im Wesentlichen zylindrischer Hohlkörper ergibt. A method according to claim 6, characterized in that the strand-like Aushärtematerialkörper ( 24 ) is drilled so that a lateral surface with a predeterminable wall thickness remains and results in a substantially cylindrical hollow body. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin den folgenden Schritt umfasst: g. Verfüllen des Hohlkörpers (20) aus ausgehärtetem Aushärtematerial (24) mit wenigstens einem Verfüllmaterial (26). Method according to claim 7, characterized in that it further comprises the following step: g. Filling the hollow body ( 20 ) of hardened hardening material ( 24 ) with at least one filling material ( 26 ). System zum Verschließen eines vertikalen Bohrloches (2), insbesondere eines Brunnenlochs (1) und/oder einer Grundwassermessstelle (1), wenigstens umfassend ein Brunnenrohr (8), einen das Brunnenrohr (8) zumindest abschnittsweise umgebenden Ringraum (10), welcher von einer Bohrlochwand (4) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin wenigstens eine schwingungserzeugende Einrichtung umfasst, welche derart ausgebildet ist, dass sie den Hilfskörper (20) vor und/oder während des Einführens in den Ringraum (10) in Schwingung versetzt. System for closing a vertical borehole ( 2 ), in particular a well hole ( 1 ) and / or a groundwater measuring point ( 1 ), at least comprising a well pipe ( 8th ), the well pipe ( 8th ) at least partially surrounding annular space ( 10 ), which from a borehole wall ( 4 ), characterized in that the system further comprises at least one vibration generating device, which is designed such that it the auxiliary body ( 20 ) before and / or during insertion into the annulus ( 10 ) vibrated. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskörper (20) als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist. System according to claim 9, characterized in that the auxiliary body ( 20 ) is designed as a cylindrical hollow body.
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